Vorwort Dieses Dokument ist das Originaldokument. Alle Rechte an dieser Dokumentation sind der Pilz GmbH & Co. KG vorbehalten. Kopien für den innerbet

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1 Sicherheitsschaltgeräte Bedienungsanleitung

2 Vorwort Dieses Dokument ist das Originaldokument. Alle Rechte an dieser Dokumentation sind der Pilz GmbH & Co. KG vorbehalten. Kopien für den innerbetrieblichen Bedarf des Benutzers dürfen angefertigt werden. Hinweise und Anregungen zur Verbesserung dieser Dokumentation nehmen wir gerne entgegen. Pilz, PIT, PMI, PNOZ, Primo, PSEN, PSS, PVIS, SafetyBUS p, SafetyEYE, SafetyNET p, the spirit of safety sind in einigen Ländern amtlich registrierte und geschützte Marken der Pilz GmbH & Co. KG. SD bedeutet Secure Digital

3 Inhalt Einführung Gültigkeit der Dokumentation Nutzung der Dokumentation Zeichenerklärung Sicherheit Bestimmungsgemäße Verwendung Sicherheitsvorschriften Sicherheitsbetrachtung Qualifikation des Personals Gewährleistung und Haftung Entsorgung Zu Ihrer Sicherheit Gerätemerkmale 7 Sicherheitseigenschaften 7 Blockschaltbild/Klemmenbelegung 8 Funktionsbeschreibung 8 Montage 8 Verdrahtung 10 Betriebsbereitschaft herstellen 11 Betrieb Statusanzeigen Fehler - Störungen 11 Abmessungen in mm 12 Technische Daten Sicherheitstechnische Kennzahlen Ergänzende Daten Lebensdauerkurve Steckbare Klemmen abziehen 18 Bestelldaten 18 EG-Konformitätserklärung 19 Bedienungsanleitung 3

4 Einführung Gültigkeit der Dokumentation Die Dokumentation ist gültig für das Produkt. Sie gilt, bis eine neue Dokumentation erscheint. Diese Bedienungsanleitung erläutert die Funktionsweise und den Betrieb, beschreibt die Montage und gibt Hinweise zum Anschluss des Produkts. Nutzung der Dokumentation Dieses Dokument dient der Instruktion. Installieren und nehmen Sie das Produkt nur dann in Betrieb, wenn Sie dieses Dokument gelesen und verstanden haben. Bewahren Sie das Dokument für die künftige Verwendung auf. Zeichenerklärung Besonders wichtige Informationen sind wie folgt gekennzeichnet: GEFAHR! Beachten Sie diesen Hinweis unbedingt! Er warnt Sie vor unmittelbar drohenden Gefahren, die schwerste Körperverletzungen und Tod verursachen können, und weist auf entsprechende Vorsichtsmaßnahmen hin. WARNUNG! Beachten Sie diesen Hinweis unbedingt! Er warnt Sie vor gefährlichen Situationen, die schwerste Körperverletzungen und Tod verursachen können, und weist auf entsprechende Vorsichtsmaßnahmen hin. ACHTUNG! weist auf eine Gefahrenquelle hin, die leichte oder geringfügige Verletzungen sowie Sachschaden zur Folge haben kann, und informiert über entsprechende Vorsichtsmaßnahmen. WICHTIG beschreibt Situationen, durch die das Produkt oder Geräte in dessen Umgebung beschädigt werden können, und gibt entsprechende Vorsichtsmaßnahmen an. Der Hinweis kennzeichnet außerdem besonders wichtige Textstellen. Bedienungsanleitung 4

5 INFO liefert Anwendungstipps und informiert über Besonderheiten. Sicherheit Bestimmungsgemäße Verwendung Das Gerät erfüllt die Forderungen der EN , EN und VDE Der Kontakterweiterungsblock dient als Erweiterungsgerät zur Kontaktverstärkung und Kontaktvervielfältigung der unverzögerten Sicherheitskontakte eines Grundgeräts. Der max. erreichbare Sicherheitslevel ist abhängig vom Grundgerät. Er kann vom Erweiterungsgerät nicht überschritten werden. Die im Kapitel Sicherheitstechnische Kennzahlen [ 16] angegebenen Sicherheitskennwerte können nur erreicht werden, wenn das Grundgerät auch diese Sicherheitskennwerte aufweist. Als nicht bestimmungsgemäß gilt insbesondere jegliche bauliche, technische oder elektrische Veränderung des Produkts, ein Einsatz des Produkts außerhalb der Bereiche, die in dieser Bedienungsanleitung beschrieben sind, ein von den technischen Daten (siehe Technische Daten [ satz des Produkts. 12]) abweichender Ein- WICHTIG EMV-gerechte elektrische Installation Das Produkt ist für die Anwendung in der Industrieumgebung bestimmt. Das Produkt kann bei Installation in anderen Umgebungen Funkstörungen verursachen. Ergreifen Sie bei der Installation in anderen Umgebungen Maßnahmen, um die für den jeweiligen Installationsort gültigen Normen und Richtlinien bezüglich Funkstörungen einzuhalten. Sicherheitsvorschriften Sicherheitsbetrachtung Vor dem Einsatz eines Geräts ist eine Sicherheitsbetrachtung nach der Maschinenrichtlinie notwendig. Für das Produkt als Einzelkomponente ist funktionale Sicherheit garantiert. Dies garantiert jedoch nicht die funktionale Sicherheit der gesamten Maschine/Anlage. Um den gewünschten Sicherheitslevel der gesamten Maschine/Anlage erreichen zu können, definieren Sie für die Maschine/Anlage die Sicherheitsanforderungen und wie sie technisch und organisatorisch realisiert werden müssen. Bedienungsanleitung 5

6 Qualifikation des Personals Aufstellung, Montage, Programmierung, Inbetriebsetzung, Betrieb, Außerbetriebsetzung und Wartung der Produkte dürfen nur von befähigten Personen vorgenommen werden. Eine befähigte Person ist eine Person, die durch ihre Berufsausbildung, ihre Berufserfahrung und ihre zeitnahe berufliche Tätigkeit über die erforderlichen Fachkenntnisse verfügt, um Geräte, Systeme, Maschinen und Anlagen gemäß den allgemein gültigen Standards und den Richtlinien der Sicherheitstechnik prüfen, beurteilen und handhaben zu können. Der Betreiber ist außerdem verpflichtet, nur Personen einzusetzen, die mit den grundlegenden Vorschriften zur Arbeitssicherheit und Unfallverhütung vertraut sind, den Abschnitt Sicherheit in dieser Beschreibung gelesen und verstanden haben, und mit den für die spezielle Anwendung geltenden Grund- und Fachnormen vertraut sind. Gewährleistung und Haftung Gewährleistungs- und Haftungsansprüche gehen verloren, wenn das Produkt nicht bestimmungsgemäß verwendet wurde, die Schäden auf Nichtbeachtung der Bedienungsanleitung zurückzuführen sind, das Betreiberpersonal nicht ordnungsgemäß ausgebildet ist, oder Veränderungen irgendeiner Art vorgenommen wurden (z. B. Austauschen von Bauteilen auf den Leiterplatten, Lötarbeiten usw). Entsorgung Beachten Sie bei sicherheitsgerichteten Anwendungen die Gebrauchsdauer TM in den sicherheitstechnischen Kennzahlen. Beachten Sie bei der Außerbetriebsetzung die lokalen Gesetze zur Entsorgung von elektronischen Geräten (z. B. Elektro- und Elektronikgerätegesetz). Zu Ihrer Sicherheit Das Gerät erfüllt alle notwendigen Bedingungen für einen sicheren Betrieb. Beachten Sie jedoch Folgendes: Hinweis für Überspannungskategorie III: Wenn am Gerät höhere Spannungen als Kleinspannung (>50 V AC oder >120 V DC) anliegen, müssen angeschlossene Bedienelemente und Sensoren eine Bemessungsisolationsspannung von mind. 250 V aufweisen. Bedienungsanleitung 6

7 Gerätemerkmale Relaisausgänge zwangsgeführt: 4 Sicherheitskontakte (S) unverzögert 1 Hilfskontakt (Ö) unverzögert Anschlussmöglichkeit für Erweiterungsblöcke LED-Anzeige für: Eingangszustand Kanal 1 Eingangszustand Kanal 2 Schaltzustand der Sicherheitskontakte steckbare Anschlussklemmen (wahlweise Federkraftklemme oder Schraubklemme) Gerätevarianten siehe Bestelldaten Sicherheitseigenschaften Das Gerät erfüllt folgende Sicherheitsanforderungen: Der Kontakterweiterungsblock erweitert einen bestehenden Stromkreis. Da die Ausgangsrelais durch den Rückführkreis des Grundgeräts überwacht werden, übertragen sich die Sicherheitsfunktionen des bestehenden Stromkreises auf den Kontakterweiterungsblock. Die Sicherheitseinrichtung bleibt auch bei Ausfall eines Bauteils wirksam. Erdschluss im Rückführkreis: Wird abhängig vom verwendeten Grundgerät erkannt. Erdschluss im Eingangskreis: Die Ausgangsrelais fallen ab und die Sicherheitskontakte öffnen. Bedienungsanleitung 7

8 Blockschaltbild/Klemmenbelegung Abb.: Mitte: Frontansicht mit Abdeckung, rechts: Frontansicht ohne Abdeckung *Sichere Trennung zum nicht markierten Bereich nach EN , 6 kv, Basisisolierung der Relaiskontakte zueinander. Funktionsbeschreibung mit PNOZsigma s7.1: Zweikanalige Ansteuerung und Spannungsversorgung über PNOZsigma Verbindungsstecker mit PNOZsigma Erweiterungsgeräten: Zweikanalige Ansteuerung und Spannungsversorgung über PNOZsigma Verbindungsstecker Montage Kontakterweiterungsblock mit PNOZsigma Kontakterweiterungsblöcken verbinden Verbinden Sie die Kontakterweiterungsblöcke mit dem mitgelieferten Verbindungsstecker. Montage im Schaltschrank Montieren Sie das Sicherheitsschaltgerät in einen Schaltschrank mit einer Schutzart von mindestens IP54. Befestigen Sie das Gerät mit Hilfe des Rastelements auf der Rückseite auf einer Normschiene. Sichern Sie das Gerät auf einer senkrechten Normschiene (35 mm) durch ein Halteelement (z. B. Endhalter oder Endwinkel). Vor dem Abheben von der Normschiene Gerät nach oben oder unten schieben. Bedienungsanleitung 8

9 Erweiterungsmöglichkeiten Beachten Sie die maximale Leistung aller Erweiterungsgeräte (siehe technische Daten PNOZ s7.1). : Grundgerät : Kontakterweiterungsblock PNOZ s7.1 : Kontakterweiterungsblock : Kontakterweiterungsblock mit Abschlussstecker : Grundgerät : Kontakterweiterungsblock PNOZ s7.1 : Kontakterweiterungsblock : Kontakterweiterungsblock PNOZ s7, s8, s9, s10, s11 als Abschluss : Kontakterweiterungsblock PNOZ s7.1 mit Abschlussstecker : Kontakterweiterungsblock : Kontakterweiterungsblock mit Abschlussstecker Bedienungsanleitung 9

10 Erweiterungsmöglichkeiten Beachten Sie die maximale Leistung aller Erweiterungsgeräte (siehe technische Daten PNOZ s7.1). : Kontakterweiterungsblock PNOZ s7.1 mit Abschlussstecker : Kontakterweiterungsblock : Kontakterweiterungsblock PNOZ s7, s8, s9, s10, s11 als Abschluss : Grundgerät : Kontakterweiterungsblock PNOZ s7.1 : Kontakterweiterungsblock : Kontakterweiterungsblock PNOZ s7.1 : Kontakterweiterungsblock : Kontakterweiterungsblock mit Abschlussstecker Verdrahtung Beachten Sie: Angaben im Abschnitt "Technische Daten [ Die Ausgänge 13-14, 23-24, 33-34, sind Sicherheitskontakte, der Ausgang ist ein Hilfskontakt (z. B. für Anzeige). Hilfskontakt nicht für Sicherheitsstromkreise verwenden! Vor die Ausgangskontakte eine Sicherung (siehe Technische Daten [ um das Verschweißen der Kontakte zu verhindern. Leitungsmaterial aus Kupferdraht mit einer Temperaturbeständigkeit von 60/75 C verwenden. Sorgen Sie an allen Ausgangskontakten bei kapazitiven und induktiven Lasten für eine ausreichende Schutzbeschaltung. 12]" unbedingt einhalten. 12]) schalten, Bedienungsanleitung 10

11 Betriebsbereitschaft herstellen AC DC Kontakterweiterungsblock PNOZ s7.2 PNOZs expansion module Anschluss an PNOZsigma Grundgerät/PNOZmulti Mini Basisgerät Grundgerät: Sicherheitsschaltgerät PNOZsigma Der Rückführkreis wird über den Verbindungsstecker eingebunden und ausgewertet Interface PNOZsigma Versorgungsspannung/Eingangskreis/Rückführkreis PNOZs expansion module Basisgerät: Kleinsteuerung PNOZmulti Mini PNOZmulti Mini base unit PNOZsigma expansion module Betrieb WICHTIG Führen Sie nach der Erstinbetriebnahme und nach jeder Änderung der Maschine/Anlage eine Prüfung der Sicherheitsfunktion durch. Die Prüfung der Sicherheitsfunktion darf ausschließlich durch qualifiziertes Personal durchgeführt werden. LEDs zeigen den Status und Fehler während des Betriebs an: LED leuchtet Statusanzeigen IN1 Kanal 1 angesteuert. IN2 Kanal 2 angesteuert. IN1, IN2, OUT Sicherheitskontakte sind geschlossen. Fehler - Störungen Fehlfunktionen der Kontakte: Bei verschweißten Kontakten ist nach Öffnen des Eingangskreises keine neue Aktivierung möglich. Bedienungsanleitung 11

12 Abmessungen in mm 120 (4.72") *mit Federkraftklemmen 98 (3.86") * 100 (3,94") 17,5 (0.69") Technische Daten Allgemein Zulassungen Elektrische Daten Versorgungsspannung Spannung Art Leistungsaufnahme Einschaltdauer Eingänge Max. Gesamtleitungswiderstand Rlmax Einkanalig bei UB DC Relaisausgänge Anzahl der Ausgangskontakte Sicherheitskontakte (S) unverzögert Hilfskontakte (Ö) Max. Kurzschlussstrom IK Gebrauchskategorie nach Norm CCC, CE, EAC (Eurasian), TÜV, culus Listed CCC, CE, EAC (Eurasian), TÜV, culus Listed DC 2W 100 % DC 2W 100 % 30 Ohm 30 Ohm ka ka EN EN Bedienungsanleitung 12

13 Relaisausgänge Gebrauchskategorie Sicherheitskontakte AC1 bei Min. Strom Max. Strom Max. Leistung DC1 bei Min. Strom Max. Strom Max. Leistung Gebrauchskategorie Hilfskontakte AC1 bei Min. Strom Max. Strom Max. Leistung DC1 bei Min. Strom Max. Strom Max. Leistung Gebrauchskategorie nach Norm Gebrauchskategorie Sicherheitskontakte AC15 bei Max. Strom DC13 (6 Schaltspiele/min) bei Max. Strom Gebrauchskategorie Hilfskontakte AC15 bei Max. Strom DC13 (6 Schaltspiele/min) bei Max. Strom Gebrauchskategorie nach UL Spannung bei Strom Spannung bei Strom Kontaktabsicherung extern, Sicherheitskontakte nach Norm Max. Schmelzintegral Schmelzsicherung flink Schmelzsicherung träge Schmelzsicherung gg Sicherungsautomat 24V AC/DC, Charakteristik B/C 240 V 0,01 A 1500 VA 0,01 A 150 W 240 V 0,01 A 1500 VA 0,01 A 150 W 240 V 0,01 A 500 VA 0,01 A 50 W 240 V 0,01 A 500 VA 0,01 A 50 W EN EN V 5A 5A 230 V 5A 5A 230 V 230 V 240 V AC G.U. (same polarity) DC G. U. 240 V AC G.U. (same polarity) DC G. U. EN A²s 10 A 10 A EN A²s 10 A 10 A Bedienungsanleitung 13

14 Relaisausgänge Kontaktabsicherung extern, Hilfskontakte Max. Schmelzintegral Schmelzsicherung flink Schmelzsicherung träge Schmelzsicherung gg Sicherungsautomat AC/ DC, Charakteristik B/C Kontaktmaterial Konventioneller thermischer Strom bei gleichzeitiger Belastung mehrerer Kontakte Ith pro Kontakt bei UB DC AC1: 240 V, DC1: Konv. therm. Strom bei 1 Kontakt Konv. therm. Strom bei 2 Kontakten Konv. therm. Strom bei 3 Kontakten Konv. therm. Strom bei 4 Kontakten Zeiten Einschaltverzögerung bei automatischem Start nach Netz-Ein typ. bei automatischem Start nach Netz-Ein max. Rückfallverzögerung bei Not-Halt typ. bei Not-Halt max. bei Netzausfall typ. bei Netzausfall max. Umweltdaten Klimabeanspruchung Umgebungstemperatur Temperaturbereich Lagertemperatur Temperaturbereich Feuchtebeanspruchung Feuchtigkeit Betauung im Betrieb EMV Schwingungen nach Norm Frequenz Amplitude 160 A²s 4A 4A 160 A²s 4A 4A AgCuNi + 0,2 µm Au AgCuNi + 0,2 µm Au 5,5 A 5,5 A 4,5 A 4,5 A 4A 4A 30 ms 30 ms 50 ms 50 ms 18 ms 30 ms 18 ms 30 ms EN ms 30 ms 18 ms 30 ms EN C C C C 93 % r. F. bei 40 C unzulässig EN , EN , EN , EN % r. F. bei 40 C unzulässig EN , EN , EN , EN EN Hz 0,35 mm EN Hz 0,35 mm Bedienungsanleitung 14

15 Umweltdaten Luft- und Kriechstrecken nach Norm Überspannungskategorie Verschmutzungsgrad Bemessungsisolationsspannung Bemessungsstoßspannungsfestigkeit Schutzart Einbauraum (z. B. Schaltschrank) Gehäuse Klemmenbereich Mechanische Daten Einbaulage Lebensdauer mechanisch Material Unterseite Front Oberseite Anschlussart Befestigungsart Leiterquerschnitt bei Schraubklemmen 1 Leiter flexibel 2 Leiter gleichen Querschnitts, flexibel mit Aderendhülse, ohne Kunststoffhülse 2 Leiter gleichen Querschnitts, flexibel ohne Aderendhülse oder mit TWIN Aderendhülse Anzugsdrehmoment bei Schraubklemmen Leiterquerschnitt bei Federkraftklemmen: flexibel mit/ohne Aderendhülse Federkraftklemmen: Klemmstellen pro Anschluss Abisolierlänge bei Federkraftklemmen Abmessungen Höhe Breite Tiefe Gewicht EN III V EN III V 6 kv 6 kv IP54 IP40 IP20 beliebig Zyklen IP54 IP40 IP20 beliebig Zyklen PC PC PC Schraubklemme steckbar PC PC PC Käfigzugfederklemme steckbar 0,25-2,5 mm², AWG 0,25-1 mm², AWG 0,2-1,5 mm², AWG 0,5 Nm 0,2-2,5 mm², AWG 2 9 mm 98 mm 17,5 mm 120 mm 170 g 100 mm 17,5 mm 120 mm 170 g Bei Normenangaben ohne Datum gelten die neuesten Ausgabestände. Bedienungsanleitung 15

16 Sicherheitstechnische Kennzahlen WICHTIG Beachten Sie unbedingt die sicherheitstechnischen Kennzahlen, um den erforderlichen Sicherheitslevel für ihre Maschine/Anlage zu erreichen. Betriebsart EN ISO : 2008 PL EN ISO : 2008 EN EN IEC IEC SIL CL PFHD [1/h] SIL PFD Kategorie Sicherheitskontakte unverzögert PL e Cat. 4 EN ISO : 2008 TM [Jahr] SIL CL 3 2,31E-09 SIL 3 2,03E Alle in einer Sicherheitsfunktion verwendeten Einheiten müssen bei der Berechnung der Sicherheitskennwerte berücksichtigt werden. INFO Die SIL-/PL-Werte einer Sicherheitsfunktion sind nicht identisch mit den SIL-/PL-Werten der verwendeten Geräte und können von diesen abweichen. Wir empfehlen zur Berechnung der SIL-/PL-Werte der Sicherheitsfunktion das Software-Tool PAScal. Ergänzende Daten ACHTUNG! Beachten Sie unbedingt die Lebensdauerkurven der Relais. Die sicherheitstechnischen Kennzahlen der Relaisausgänge gelten nur, solange die Werte der Lebensdauerkurven eingehalten werden. Der PFH-Wert ist abhängig von der Schaltfrequenz und der Belastung des Relaisausgangs. Solange die Lebensdauerkurven nicht erreicht werden, kann der angegebene PFH-Wert unabhängig von der Schaltfrequenz und der Belastung verwendet werden, da der PFHWert den B10d-Wert der Relais sowie die Ausfallraten der anderen Bauteile bereits berücksichtigt. Bedienungsanleitung 16

17 Lebensdauerkurve Schaltspielzahl x 1000 Die Lebensdauerkurven geben an, ab welcher Schaltspielzahl mit verschleißbedingten Ausfällen gerechnet werden muss. Der Verschleiß wird vor allem durch die elektrische Belastung verursacht, der mechanische Verschleiß ist vernachlässigbar. Schaltstrom (A) Schaltspielzahl x 1000 Abb.: Lebensdauerkurven bei DC und 230 V AC Schaltstrom (A) Abb.: Lebensdauerkurven bei 110 V DC Bedienungsanleitung 17

18 Beispiel Induktive Last: 0,2 A Gebrauchskategorie: AC15 Lebensdauer der Kontakte: Schaltspiele Solange die zu realisierende Applikation eine Schaltspielzahl von weniger als Schaltspiele erfordert, kann mit dem PFH-Wert (siehe Technische Daten [ 12]) gerechnet werden. Um die Lebensdauer zu erhöhen, an allen Ausgangskontakten für eine ausreichende Funkenlöschung sorgen. Bei kapazitiven Lasten sind eventuell auftretende Stromspitzen zu beachten. Bei DC-Schützen Freilaufdioden zur Funkenlöschung einsetzen. Steckbare Klemmen abziehen Vorgehensweise: Schraubendreher hinter der Klemme in Gehäuseaussparung ansetzen und Klemme heraushebeln. Klemmen nicht an den Kabeln abziehen! Bestelldaten Produkttyp Merkmale Anschlussart Bestell-Nr. DC Schraubklemmen C DC Federkraftklemmen Bedienungsanleitung 18

19 EG-Konformitätserklärung Diese(s) Produkt(e) erfüllen die Anforderungen der Richtlinie 2006/42/EG über Maschinen des europäischen Parlaments und des Rates. Die vollständige EG-Konformitätserklärung finden Sie im Internet unter Bevollmächtigter: Norbert Fröhlich, Pilz GmbH & Co. KG, Felix-Wankel-Str. 2, Ostfildern, Deutschland Bedienungsanleitung 19